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2018年考研数学(二)考试试题 - 第16题回答
高等数学
发布于2025年11月18日 15:52
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评分及理由

(1)得分及理由(满分5分)

学生作答中,第一部分求解 \(f(x)\) 的过程基本正确。首先通过变量代换和求导得到微分方程 \(f'(x) + f(x) = 2a\),然后正确识别为一阶线性微分方程并应用通解公式。在求解过程中,学生得到 \(y = 2a + Ce^{-x}\),并利用初始条件 \(f(0) = 0\) 确定常数 \(C = -2a\),最终得到 \(f(x) = 2a(1 - e^{-x})\),这与标准答案 \(f(x) = e^{-x}(2a e^{x} - 2a) = 2a(1 - e^{-x})\) 完全一致。虽然学生在第一次识别结果中写为 \(y = 2a + ce^{x}\),但第二次识别中已修正为 \(y = 2a + Ce^{-x}\),且最终结果正确,因此不扣分。该部分逻辑完整,计算正确,得满分5分。

(2)得分及理由(满分5分)

第二部分求解 \(a\) 的值,学生正确利用 \(f(x)\) 在 \([0,1]\) 上的平均值为1,即 \(\int_0^1 f(x) dx = 1\),代入 \(f(x) = 2a(1 - e^{-x})\) 进行计算。在第一次识别中,学生写为 \(\int_0^1 2a dx - \int_0^1 2ae^{x} dx\),但积分对象错误(应为 \(e^{-x}\) 而非 \(e^{x}\)),且计算过程有误;但在第二次识别中,学生修正为 \(\int_0^1 2a dx - \int_0^1 2ae^{-x} dx\),并正确计算积分:\(\int_0^1 2a dx = 2a\),\(\int_0^1 2ae^{-x} dx = -2ae^{-x} \big|_0^1 = 2a(1 - e^{-1})\),最终得到 \(\int_0^1 f(x) dx = 2a - 2a(1 - e^{-1}) = \frac{2a}{e}\),令其等于1,解得 \(a = \frac{e}{2}\),与标准答案一致。由于第二次识别结果正确,且核心逻辑无误,该部分得满分5分。

题目总分:5+5=10分

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